编写一个点在某个多边形内部的算法
时间: 2024-01-22 09:18:58 浏览: 109
以下是一个简单的点在多边形内部的算法:
1. 首先,我们需要将多边形的顶点按照顺时针或逆时针顺序连接起来,形成多边形的边界。
2. 接着,对于给定的点 P,我们需要从 P 向右绘制一条水平线段。
3. 计算水平线与多边形边界的交点数。如果交点数为偶数,那么点 P 在多边形外部;如果交点数为奇数,那么点 P 在多边形内部。
4. 如果线段与多边形的顶点重合,那么需要特殊处理。
下面是该算法的 Python 代码实现:
```python
def point_in_polygon(point, polygon):
# 根据顺序连接多边形的顶点,形成边界
edges = []
for i in range(len(polygon)):
edge = [polygon[i], polygon[(i+1)%len(polygon)]]
edges.append(edge)
# 将点向右绘制一条水平线段
x, y = point
horizontal_line = [point, (x+1e9, y)]
# 计算水平线段与多边形边界的交点数
count = 0
for edge in edges:
if intersect(edge, horizontal_line):
count += 1
# 判断点是否在多边形内部
if count % 2 == 1:
return True
else:
return False
# 判断两条线段是否相交
def intersect(line1, line2):
x1, y1 = line1[0]
x2, y2 = line1[1]
x3, y3 = line2[0]
x4, y4 = line2[1]
# 计算向量叉积
v1 = (x4-x3) * (y1-y3) - (y4-y3) * (x1-x3)
v2 = (x4-x3) * (y2-y3) - (y4-y3) * (x2-x3)
v3 = (x2-x1) * (y3-y1) - (y2-y1) * (x3-x1)
v4 = (x2-x1) * (y4-y1) - (y2-y1) * (x4-x1)
# 判断是否相交
if v1 * v2 < 0 and v3 * v4 < 0:
return True
elif v1 == 0 and on_segment(line1, line2[0]):
return True
elif v2 == 0 and on_segment(line1, line2[1]):
return True
elif v3 == 0 and on_segment(line2, line1[0]):
return True
elif v4 == 0 and on_segment(line2, line1[1]):
return True
else:
return False
# 判断点是否在线段上
def on_segment(line, point):
x1, y1 = line[0]
x2, y2 = line[1]
x, y = point
if min(x1, x2) <= x <= max(x1, x2) and min(y1, y2) <= y <= max(y1, y2):
return True
else:
return False
```
其中,intersect 函数用于判断两条线段是否相交,on_segment 函数用于判断点是否在线段上。
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